失效分析的思路及其診斷(編輯修改稿)
2025-07-22 05:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 d. 嚴(yán)重脫碳；；；（2） 原始組織不良a. 晶粒粗大；；；d. 鍛造流線(xiàn)；；f. 鐵素體珠光體帶狀組織（3） 軋制缺陷或鍛造缺陷（4） 溶進(jìn)氫（5） 選材不當(dāng)（1） 機(jī)加工不良； （2） 零件外形不合理（3） 沒(méi)有預(yù)熱，加熱速度太快（4） 奧氏體化溫度過(guò)高（5） 保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（6） 表層脫碳（7） 滲碳淬火處理中滲碳量過(guò)多（8） 淬火冷卻速度太快（9） 加熱或冷卻不均勻（10） 淬火后未及時(shí)回火，容許溫度降得太低（11） 掉入油槽底部，因底部有水淬裂（12） 冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)對(duì)于使用中承受交變載荷的部分出現(xiàn)的早期疲勞斷裂，也可進(jìn)一步分析其失效原因，如表23所示： 表23 金屬部件疲勞失效的誘發(fā)因素外因（1） 加載頻率； （2） 超轉(zhuǎn)速（3） 工作溫度； （4） 環(huán)境介質(zhì)；；；；（5） 使用載荷集中（6） 應(yīng)力時(shí)間曲線(xiàn)形狀（7） 非零的平均應(yīng)力（微振磨損）內(nèi)因1. 材料化學(xué)成分不合格2. 宏觀組織的均勻性不合格3. 金相組織不合格（1） 晶粒粗大或混晶；（2）存在魏氏組織；（3） 帶狀組織嚴(yán)重； （4）氧化物夾雜不合格；（5） 皮下碳化物聚集4. 材料內(nèi)部缺陷； ； ； ；5. 熱處理缺陷6. 機(jī)加工引起的（包括設(shè)計(jì)的）缺陷； 、劃傷；； ；；；； ；； 三、根據(jù)部件失效模式分析 機(jī)械產(chǎn)品一旦失效，一般表現(xiàn)為過(guò)量變形、表面損傷、破裂或斷裂三種主要形式。這些類(lèi)型還要進(jìn)一步按失效模式再細(xì)分類(lèi)。下面表24是按實(shí)際觀察到的一些失效模型⑵所作的分類(lèi)。表24 金屬零部件的各種失效模式（1）力和溫度或者力或溫度引起彈性變形（2）屈服（3）壓痕（4）蠕變（5）沖擊變形（1）磨損； ； ； d. 變形磨損； ； ；g. 接觸疲勞磨損； （2）腐蝕a. 均勻腐蝕； ； ； d. 點(diǎn)腐蝕； ； ；g. 沖蝕； ； ； ；k. 應(yīng)力腐蝕；（1）延性斷裂（2）脆性斷裂（3）沖擊斷裂（4）疲勞斷裂； ； ； d. 熱疲勞； ； ；g. 腐蝕疲勞； （5）應(yīng)力持久斷裂（6）蠕變疲勞復(fù)合斷裂 六、根據(jù)部件和設(shè)備類(lèi)別分析1. 軸類(lèi)零件的失效原因軸類(lèi)的失效模式，有以下12種：（1） 單向彎曲疲勞；（2） 雙向彎曲疲勞；（3） 旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞；（4） 扭轉(zhuǎn)疲勞；（5） 接觸疲勞；（6） 微振疲勞；（7） 脆性疲勞；（8） 延性疲勞；（9） 塑性變形；（10） 磨損失效；（11） 蠕變斷裂；（12） 腐蝕斷裂。常見(jiàn)的有彎曲疲勞損壞、扭轉(zhuǎn)疲勞損壞、復(fù)合的（彎曲和扭轉(zhuǎn)）疲勞損壞、和超載或撞擊的延性斷裂。引起軸類(lèi)失效的原因如表28和表29所示⑸。表28 軸類(lèi)失效的原因與誘發(fā)因素（1） 應(yīng)力集中（鍵槽端、壓配合鍵端、油孔邊軸肩內(nèi)圓角、內(nèi)角尖銳、橫截面突變）（2） 振動(dòng)（1） 冶金缺陷（鍛造折疊、皮下缺陷、非金屬夾雜偏聚）（2） 化學(xué)成分或力學(xué)性能與說(shuō)明書(shū)不合（3） 韌脆轉(zhuǎn)變溫度過(guò)高（4） 對(duì)氫脆、堿脆、回火脆敏感（1） 感應(yīng)加熱裂紋（2） 電火花加工孔邊裂紋（3） 淬火裂紋（4） 加工刀痕，磨削損傷（5） 認(rèn)別標(biāo)記—合軸偏心（1） 惡劣的作業(yè)條件（2） 不正當(dāng)使用（沖撞、扭轉(zhuǎn)超載）（3） 砂子和金屬粒子引起的震動(dòng)、磨損（4） 電腐蝕（5） 修理不當(dāng) 表29 聯(lián)邦德國(guó)阿利安茨技術(shù)中心1968—1975年間對(duì)傳動(dòng)軸和支承軸失效案例統(tǒng)計(jì)⑸失效原因失效實(shí)例分布率，%失效位置失效實(shí)例分布率，%產(chǎn)品缺陷 a運(yùn)行失誤故障 b外界影響 c603010結(jié)構(gòu)上的缺口處有腐蝕的部位其它位置80155a. 包括制訂產(chǎn)品規(guī)劃和設(shè)計(jì)的失誤（結(jié)構(gòu)布局不合理、計(jì)算錯(cuò)誤、幾何形狀不合理、選材不當(dāng)?shù)龋?。制造工藝和處理工藝所?
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